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污泥 类型 碱性 发酵 影响

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第!"卷 第#"期 化 工 学 报 $%&!" (%#" ")##年#"月 *+,-* .%/012& 34546740 ")## 研究论文  污泥类型对污泥碱性发酵的影响 苏高强# 彭永臻# 汪传新# 高永青# 霍明昕" 朱遂一" !#北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室"北京#))#"8# "东北师范大学城市与环境科学学院"吉林长春#9))"8$ 摘要%污水处理厂中污泥通常以剩余污泥&初沉污泥以及混合污泥的形式存在污泥组成不同"污泥的发酵产物不同为此"考察了温度9:;"<=>#)"等挥发性悬浮固体浓度 !$--$条件下这9种污泥的厌氧发酵情况结果表明%无论是溶出的溶解性化学需氧量 !-*?3$还是产总挥发性脂肪酸 !@$AB$"都是剩余污泥混合污泥 初沉污泥剩余污泥&混合污泥以及初沉污泥的最佳发酵时间均为CD"第CD各污泥的 @$AB 的产量分别是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条件下进行厌氧发酵时水解和产酸特征 # 试验材料与方法 ;O; 试验装置及运行方法 污泥碱性发酵试验在温度为9:;的恒温培养箱中进行"反应器为9个容积#]的广口试剂瓶"各反应器分别添加8:)6&的 TB-&8:)6&的 U-以及E))6&的 W-"曝氮气96I1驱除反应器内的氧气"而后使用橡胶塞密闭"橡胶塞上开"个孔插 入 <= 电极和玻璃管实时监测<= 值和取样"反应器采用磁力搅拌器搅拌"控制转速使液面不产生旋  型 *?3快速测定仪"氨氮采用纳氏试剂分光光度 法"正磷酸盐采用钼锑抗分光光度法"多糖采用苯酚K硫酸比色法测量"蛋白质采用&%R0OKQ%&I1试剂法"-*ABJ采用安捷伦!CE)( 气相色谱仪每个指标测量9次"取平均值为试验数据 " 结果与讨论 GO; 污泥水解特征 "## -*?3变化情况 污泥水解情况可以使用 -*?3来表示"-*?3主要由水解产物以及-*ABJ组成图#为不同类型污泥的发酵液中 -*?3 的浓度随时间变化的特征 从图#可以看出 -*?3 的浓度随时间不断上升"#CD时 -*?3TB-&-*?3W-&-*?3U- 的浓度 分别为 :CC9&:9:9&8LL9 6F(]G#这与 *N41 等-!.的研究结果类似"这是因为越来越多的颗粒型有机物质被溶解从图#还可以看出不同污泥类型 的 -*?3的浓度不同"#CD内-*?3TB- -*?3W--*?3U-"这与 `/21 等-L. 的结果不同"`/21 等 的结果表明U-发酵产生的-*?3要大于 TB-的" 表; 污泥性质 Q2I+&; C@252(&54*(4*)%(@5&&(/0&*)%*+,-.& -&/DF4PO<4 <= @-- $-- @*?3 (=8cK( U?89GKU -*?3 -U -* TB- !CL C)#! !:#L ##:#E : !8 !E #" :9 W- L#) #)89) !:#L #"##C ": 9) #9L ## L" U- L9" #9"": !:#L #8)9" 99 9 #8) #L #"! (%P4%32P2IJPN42S402F4S2&/4%QPN044642J/04641P@N4/1IP%QJ%&/7&4<0%P4I1!-U$21DJ%&/7&45207%NOD02P4!-*$IJ6F*?3(]G#21D PN4%PN40J2046F(]G# (BDCD( 化 工 学 报 第!"卷 图# 污泥类型对-*?3溶出的影响 AIF# ,QQ45P%QJ&/DF4PO<4%1-*?3J%&/7I&Id2PI%1 这是因为%!#$本试验所用的U-有机质百分含量较低"$--)@-- 只有 8E_" 远低于 TB- 的 C#_# !"$U-的 @--浓度高"不利于水解酶和污泥的充分接触# !9$TB-为新取出的污泥"胞外聚合物 !,U-$含量较多"水解酶和产酸活性较高"且污泥浓度较低"水解酶和污泥容易接触 "#" 蛋白质和多糖的溶解情况 A41F 等-C.& T/等-9.指出蛋白质和多糖是 TB-和 U-的主要 组成部分"在污泥发酵过程中"污泥中的蛋白质和多糖首先转化为溶解性的蛋白质和多糖"而后被产酸细菌利用进行产酸溶解性的蛋白质和多糖是-*?3的重要组成部分"图"显示了各类型污泥的 发酵液中蛋白质和多糖溶出情况 从图"可以看出污泥发酵液中溶解性蛋白质和 多糖的浓度随时间变化的规律不明显"两者随时间 变化不断地上下波动"与*N41等-!.和 T/等-E.的  结果类似"这与污泥的水解产溶解性蛋白质和多糖以及消耗溶解性蛋白质和多糖产酸之间的平衡有关"当水解速率大于水解产物的消耗速率时"溶解性蛋白质和多糖量就增加"反之则减少从图"还可以看出 TB-发酵液中溶解性蛋白质和多糖量在 #" #CD都是最少"这是因为 TB-的产酸能力都 是三者之中最强的"水解产生的溶解性蛋白质和多糖很快地用作产酸"溶解性蛋白质和多糖很难积累而U-的发酵液中溶解性蛋白质和多糖在#! #CD最多"这是因为U-的产酸能力较差"水解产 生的溶解性蛋白质和多糖不能很快被用作产酸"溶解性蛋白质和多糖容易积累 GOG 污泥的产酸特征 ""# 不同污泥的产酸量 研究发现"污泥发酵产生的酸主要是乙酸&丙酸&异丁酸&丁酸&异戊酸和戊酸这!种-*ABJ"将其各自乘以系数#)L& #:#VU!#$%#KL -8. @%1F./21"*N41`I1F/21F,1N2154D7I%&%FI52&""))E"RP !#"$%"E!EK"EL! -!. *N41`I1F/21F".I21F-/"`/21=%1FOI1F"eN%/ZI"g/ g/%R4I=OD0%&OJIJ 21D 25IDIQI52PI%1 %Q R2JP4 25PIS2P4D J&/DF42PDIQQ4041P<=J -..X0%)"(:"<"%(5>""))L"R; !9$%!C9K!CE -L. `/21Z"b2021%RJYIW"?&4JdYI4RI5d.B,QQ45P%QJ&/DF4 PO<4%1PN4Q40641P2PI%1 <0%D/5PJ -..X?>"9"("" ")#)"WU!8$%88:K88E -C. A41F]4IO/"*N41`I1F/21F"eN41FMI%1F,1N2154641P%Q R2JP425PIS2P4DJ&/DF4<0%P4I15%1S40JI%121DS%&2PI&4Q2PPO 25IDJ255/6/&2PI%1D/0I1FR2JP425PIS2P4DJ&/DF421240%7I5 Q40641P2PI%17O5207%NOD02P4J/7JP02P42DDIPI%1%PN44QQ45P %Q<= -..X7.8,(.9".)%345,".5"%.6="5>.3/#""))E" RP!#"$%89L9K89C) -E. T/=2IO21"`21F3I21N2I"eN%/ZI"-%1FeN%/7I1F@N4 4QQ45P%Q<=%121240%7I5Q40641P2PI%1%Q<0I620OJ&/DF42P 0%%6P46<402P/04-..XA2(.%3* H%I%(62""))E"RP!#:$%9L9:K9L8" -##. *N0IJP%""))E"RP!#C$%88CEK88EC -#". ,&4QJI1I%PIJU"T204N26 3g"-6IPN W ?\J4%QS%&2PI&4 Q2PPO25IDJQ0%6 2125IDK.3/#""))8";;R !9$%"CEK"EL -#9. *N41`I1F/21F"B1D04R B^21D2&"@4004154W55/4@N4 4QQI5I415O%Q41N2154D7I%&%FI52&""))8"PW!#$%"LK9! -#8. W5+14014O W .B1240%7I5NOD0%&OJIJ21DQ40641P2PI%1%Q Q2PJ21D<0%P4I1J))e4N1D40B .b bI%&%FO%QB1240%7I5 WI50%%0F21IJ6J -W.X(4R `%0Y%.%N1 TI&4O i -%1J +15"#ECC%9L9K8#L -#:. ]I/MI2%&I1F"]I/ =4"*N41`IO21F"3/g/%5N41"*N41 .I21,QQ45PJ%Q%0F21I5 62PP4021DI1IPI2&5207%1K1IP0%F41 02PI%%1PN47I%5%1S40JI%1%QS%&2PI&4Q2PPO25IDJQ0%6J4R2F4 J&/DF4 -..XA2(.%3 * ?>"9,5%3 ="5>.3/# %.6 +,)"5>.3/#""))C"WP!L$%#)8EK#):: -#!. b%/2&2F/I =" W20%/21I ]" =26DI WU40Q%062154J 5%6<20IJ%1 74PR441 &27%02P%0O 21D Q/&KJ52&4 21240%7I5 DIF4JP40JP042PI1F26IVP/04%Q<0I620O21DR2JP425PIS2P4D J&/DF4 -..X :"<2(5"<"?.<"(8%),. %.6 :"5#53,./" ")#)"SS !#$%"EK99

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